高內(nèi)涵系統(tǒng)不僅僅適用于各種各樣的細胞模型,對各種小型的模式生物也非常友好,通過將這些模式生物放在微孔板中,我們就可以用高內(nèi)涵系統(tǒng)來拍攝和分析它們。本期,我們將繼續(xù)介紹高內(nèi)涵與這些模式生物的故事。
擬南芥
擬南芥為兩年生草本,一般可長到7-40厘米,是植物學(xué)為常見的模式生物。其幼苗、根、莖、葉、原生質(zhì)體均可在高內(nèi)涵上進行自動成像和分析。
實驗一
高內(nèi)涵用于研究活體擬南芥全葉組織中膜運輸?shù)恼{(diào)節(jié),40倍水浸式物鏡對擬南芥葉片進行多層掃描,使用高內(nèi)涵分析軟件Harmony識別膜泡轉(zhuǎn)運體,統(tǒng)計其數(shù)目、熒光強度、定位等參數(shù)[2](如下圖)。
秀麗隱桿線蟲
秀麗隱桿線蟲在遺傳與發(fā)育生物學(xué)、行為與神經(jīng)生物學(xué)、衰老與壽命、人類遺傳性疾病都有非常重要的貢獻,成蟲體長為1mm,通身透明。一般首先對秀麗線蟲進行麻醉,再進行高內(nèi)涵拍攝。
實驗一
分析不同藥物處理后秀麗線蟲的數(shù)量和熒光強度,10倍物鏡拍攝多個視野,高內(nèi)涵分析軟件Harmony識別不同線蟲,計數(shù)并分析線蟲的熒光強度[3](如下圖)。
小型藻類
藻類的生長、繁殖與水體環(huán)境密切相關(guān),常作為水體污染指示物,用于對水體的實時監(jiān)測中。小型藻類可放置于微孔板中,通過離心使其貼底,從而進行高內(nèi)涵的拍攝,根據(jù)研究內(nèi)容不同,一般采用20倍-63倍水浸式物鏡進行成像。很多研究中通過對葉綠體的成像來判斷藻類的狀態(tài),成像過程需要設(shè)置針對葉綠素自發(fā)熒光特殊的檢測方法,即通過設(shè)定激發(fā)光和發(fā)射光,定義一個新的通道(excitation 460-490nm,emission 655-705nm)。
實驗一
藻類用于檢測水質(zhì)污染,本研究中,模擬微塑料水質(zhì)污染,檢驗裸藻的生長狀態(tài),采用20倍水浸式物鏡(NA 1.0) 進行成像,綠色為微塑料,紅色為葉綠素。(如下圖)
生長狀態(tài)不好的裸藻葉綠素熒光強度減弱,形態(tài)發(fā)生變化。(如下圖)
左圖為Harmony軟件識別裸藻細胞,中間圖為通過形態(tài)區(qū)分形態(tài)正常的梭狀裸藻(紅色)和因毒性變圓的裸藻(綠色),右圖為通過熒光強度區(qū)分死亡裸藻(綠色)和存活裸藻(紅色)。
參考文獻
2.High-throughput confocal imaging of intact live tissue enables quantification of membrane trafficking in Arabidopsis. Plant Physiol. 2010 Nov;154(3):1096-104. doi: 10.1104/pp.110.160325. Epub 2010 Sep 14.
3.Expanding the Biological Application of Fluorescent Benzothiadiazole Derivatives: A Phenotypic Screening Strategy for Anthelmintic Drug Discovery Using Caenorhabditis elegans. SLAS Discov. 2019 Aug;24(7):755-765. doi: 10.1177/2472555219851130. Epub 2019 Jun 10.
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